[發(fā)明專利]一種基于二硫化鉬為載體的光電池制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110138233.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112768566A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江旻珊;劉熠翕;張學(xué)典
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18;H01L31/0236;H01L31/0216;H01L31/032;H01L31/068
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

本發(fā)明提供一種基于二硫化鉬為載體的光電池制備方法，包括以下步驟：將塊狀二硫化鉬進(jìn)行機(jī)械剝離，得到二硫化鉬制備樣品；對(duì)二硫化鉬制備樣品進(jìn)行表面制絨，得到具有絨面的二硫化鉬；對(duì)具有絨面的二硫化鉬進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié)，形成二硫化鉬P?N結(jié)，得到二硫化鉬太陽(yáng)能電池，并對(duì)二硫化鉬太陽(yáng)能電池邊緣的摻雜硅進(jìn)行等離子刻蝕，得到刻蝕后的二硫化鉬太陽(yáng)能電池；對(duì)刻蝕后的二硫化鉬太陽(yáng)能電池進(jìn)行鍍減反射膜，對(duì)鍍膜后二硫化鉬太陽(yáng)能電池進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，得到含有電極的二硫化鉬太陽(yáng)能電池；對(duì)含有電極的二硫化鉬太陽(yáng)能電池，進(jìn)行快速燒結(jié)，得到燒結(jié)后的二硫化鉬太陽(yáng)能電池。本發(fā)明采用的原料充足，制備過(guò)程無(wú)污染、低成本，制得的光電池壽命長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及以二硫化鉬為基底的光電池制備方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的迅速發(fā)展，人們的生活也正在逐步信息科技化，故而人們正在將目光集中于新型半導(dǎo)體材料的研究與發(fā)展。電子類石墨烯二硫化鉬(MoS2)是典型的過(guò)渡金屬層狀二元化合物，它具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)、良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在克服零帶隙石墨烯的缺點(diǎn)同時(shí)依然具有石墨烯的很多優(yōu)點(diǎn)，是目前材料研究領(lǐng)域非常引人關(guān)注的新興材料之一，被廣泛應(yīng)用于固體潤(rùn)滑劑、石油精煉催化劑和離子電池正極材料等領(lǐng)域。同時(shí)，作為類石墨烯單層過(guò)渡金屬化合物，單層MoS2憑借其優(yōu)秀的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)在輔助石墨烯甚至替代石墨烯方面具有很好的前景。

因?yàn)闊o(wú)論是研究電子束在二硫化鉬單勢(shì)壘還是含勢(shì)阱非對(duì)稱多層勢(shì)壘結(jié)構(gòu)中的傳輸特性，勢(shì)壘的結(jié)構(gòu)是否合理以及入射電子束和透射電子束的波函數(shù)是否正確都是非常關(guān)鍵的問(wèn)題，合理的勢(shì)壘結(jié)構(gòu)有助于分析二硫化鉬中電子束在量子結(jié)構(gòu)中的傳輸特性與電子束入射角、入射能量等參數(shù)之間的關(guān)系，從而揭示二硫化鉬量子結(jié)構(gòu)中電子傳播的基本性質(zhì)。單層二硫化鉬作為新型二維半導(dǎo)體材料，在離子電池，晶體管材料，氣體探測(cè)器和發(fā)光二極管等各方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于二硫化鉬為載體的光電池制備方法，采用的原料充足，制備過(guò)程無(wú)污染、低成本，制得的光電池壽命長(zhǎng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種基于二硫化鉬為載體的光電池制備方法，包括以下步驟：

S1、將塊狀二硫化鉬進(jìn)行機(jī)械剝離，得到二硫化鉬制備樣品；

S2、對(duì)所述二硫化鉬制備樣品進(jìn)行表面制絨，得到具有絨面的二硫化鉬；

S3、對(duì)所述具有絨面的二硫化鉬進(jìn)行擴(kuò)散制結(jié)，形成二硫化鉬P-N結(jié)，得到二硫化鉬太陽(yáng)能電池，并對(duì)所述二硫化鉬太陽(yáng)能電池邊緣的摻雜硅進(jìn)行等離子刻蝕，得到刻蝕后的二硫化鉬太陽(yáng)能電池；

S4、對(duì)所述刻蝕后的二硫化鉬太陽(yáng)能電池進(jìn)行鍍減反射膜，對(duì)鍍膜后二硫化鉬太陽(yáng)能電池進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，得到含有電極的二硫化鉬太陽(yáng)能電池；

S5、對(duì)所述含有電極的二硫化鉬太陽(yáng)能電池，進(jìn)行快速燒結(jié)，得到燒結(jié)后的二硫化鉬太陽(yáng)能電池。

優(yōu)選地，所述步驟S1的過(guò)程為：

S1.1、將硅切成薄片，切好后將硅片放在干凈無(wú)雜物的化學(xué)濾紙上，選取雙氧化層P型硅做襯底，硅的氧化層厚度為300nm，隨后將硅片切成邊長(zhǎng)大小0.5cm左右的方形片狀物，得到硅片；

S1.2、取干凈的測(cè)試杯，并注入適量丙酮溶液，將所述硅片放入丙酮溶液中10min，采用超聲波清洗機(jī)對(duì)所述硅片上的有機(jī)雜質(zhì)或油脂進(jìn)行清洗和消除；

S1.3、將已經(jīng)在丙酮溶液中浸泡并經(jīng)過(guò)超聲處理清除了有機(jī)雜質(zhì)和油脂的硅片放入盛有適量乙醇溶液的燒杯中，并再次使用超聲波清洗機(jī)對(duì)硅片處理10min，去除硅片附著的丙酮溶液；

S1.4、將S1.3中經(jīng)超聲波清洗劑處理后的硅片放入去離子水中清洗，去除仍殘留在硅片表面的丙酮、乙醇雜質(zhì)；